
Техника
Объясните с точки зрения физики почему так долго и быстро вращается ручной спиннер, который делается из подшипников.

У хороших шарикоподшипников ничтожное трение
сами ответил. потому, что вращается на хороших подшипниках, а еще катушка довольно тяжелая, с большим моментом инерции.
Давайте попробуем посчитать. Представим себе, что вместо трёх крайних грузиков-подшипников имеем один весом, скажем, 100 граммов, то есть, 0,1кг. Пусть мы его крутанули, придав ему скорость 5 метров в секунду.
Тогда кинетическая энергия нашего грузика будет равна 0,1*5*5/2=1,25 джоуля.
Грузик давит на ось с силой 100 граммов или примерно 1 ньютон. Центральный подшипник стальной. Сопротивление качению стали по стали равно примерно 0,1 миллиметра. Это значит, что если бы наш грузик был на расстоянии от оси 0,1 миллиметра, сила трения была бы равная его весу, то есть, 1 ньютон.
Но расстояние на самом деле около 20 миллиметров, то есть, в 200 раз больше. Следовательно, сила трения будет равна 1/200 =0,005 ньютона.
Путь, пройденный грузиком до остановки будет равен 1,25джоуля / 0,005ньютон = 250 метров. Средняя скорость грузика будет, скажем, вдвое меньше начальной, то есть 5/2=2,5 метра в секунду.
Следовательно, спиннер будет крутиться 250/2,5= 100 секунд
)
Тогда кинетическая энергия нашего грузика будет равна 0,1*5*5/2=1,25 джоуля.
Грузик давит на ось с силой 100 граммов или примерно 1 ньютон. Центральный подшипник стальной. Сопротивление качению стали по стали равно примерно 0,1 миллиметра. Это значит, что если бы наш грузик был на расстоянии от оси 0,1 миллиметра, сила трения была бы равная его весу, то есть, 1 ньютон.
Но расстояние на самом деле около 20 миллиметров, то есть, в 200 раз больше. Следовательно, сила трения будет равна 1/200 =0,005 ньютона.
Путь, пройденный грузиком до остановки будет равен 1,25джоуля / 0,005ньютон = 250 метров. Средняя скорость грузика будет, скажем, вдвое меньше начальной, то есть 5/2=2,5 метра в секунду.
Следовательно, спиннер будет крутиться 250/2,5= 100 секунд
)
Большая масса маховика, следовательно — много запасенной энергии. И низкое трение в подшипниках, на преодоление которого эта энергия в основном и тратится.
Адрей Колесников
А энергия какая, кинетическая ?
Чем дальше от оси вращения находится тело вращения, и больше его масса, тем больше его кинетическая энергия. Соответственно больше запасенная энергия и время выбега (вращения до остановки).
Спиннер это маховик:
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Маховик
только "по-смешному" сделанный. Все формулы для маховика, применимы и для спиннера.
Спиннер это маховик:
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Маховик
только "по-смешному" сделанный. Все формулы для маховика, применимы и для спиннера.
С точки зрения физики (механики) у подшипника коэффициент трения качения 0,0015
Умножить на массу, энергию вращения, сопротивление воздуха (аэродинамику) и можешь узнать время вращения.
Умножить на массу, энергию вращения, сопротивление воздуха (аэродинамику) и можешь узнать время вращения.
Адрей Колесников
А вы можете помочь с этими формулами, в школе ещё такое не проходили. А показать опыт надо с объяснением .
Спиннеры состоят из подшипников и пластмассы.
Подшипники уменьшают трение конструкцию.
Пластмасса довольно легкий материал, поэтому спиннер легко вращать
Подшипники уменьшают трение конструкцию.
Пластмасса довольно легкий материал, поэтому спиннер легко вращать
Похожие вопросы
- Задача с точки зрения физики
- Какие силы с точки зрения физики будут действовать на полку в двух случаях на фотографии и куда безопаснее вешать?
- Объясните с точки зрения закона Паскаля или других, почему вода в правой трубке поднимается вверх,
- Является ли телепортация передвижением объекта с точки зрения физики?
- Народ! Почему трансформатор выходит из строя, если подключать его без нагрузки? ( с точки зрения физики плиз, кто знает)
- Почему вода становится горячей если её нагревать и не только вода с точки зрения физики?
- Что быстрее упадет гвоздь или танк? С точки зрения физики!
- с точки зрения физики невозможно летать на тарелке. Центр тяжести в середине, и летая, тарелка бы попросту падала...
- Ethernet. Как работает Ethernet? С точки зрения физики... Что поступает в кабель?... как?... Спасибо заранее.
- Можно ли обрезанным шприцем вытянуть клеща? с точки зрения физики..